ÖzDemiryolu taşıtlarında kullanılan ve yoğun dinamik etkiler altında kalması nedeniyle katı regülasyonlar çerçevesinde tasarlanıp üretilen bojiler, sistemin güvenli sürüş şartlarını sağlaması açısından oldukça önemli elemanlardır. Bojilerin yapısal gerekliliklerini ortaya koyan ve dünyada en çok kullanılan uluslararası standart EN 13749 standardıdır. Bu çalışmanın birinci bölümünde Y32 boji şasisinin aşırı yük durumlarındaki statik analizleri gerçekleştirilmiş ve sınır değerleri aşan bölgeler için gerekli yapısal önlemler önerilmiştir. İki bölümden oluşan bu çalışmanın ilgili bölümünde ise, normal servis yükleme durumundaki yorulma analizleri yapılarak EN 13749 standardınca uygunluğu araştırılmıştır. Dinamik sistem elemanlarında meydana gelen kırılmaların %80'ninin yorulma nedeniyle olduğu bilinmektedir. Çalışmanın birinci bölümünde üç boyutlu, basitleştirmeye gidilmeden gerçekçi bir katı modelin ve çözüm ağı yapısının nasıl oluşturulduğundan bahsedilmiştir. Kurulan modele bu bölümde yorulma analizleri için EN 13749 standardına uygun şekilde sınır şartları ve kuvvetler uygulanmıştır. Analizlerde, Yük Durumu 2, Yük Durumu 5 ve Yük Durumu 7 olmak üzere üç farklı normal servis yüklemesi ele alınmıştır. Bunlardan ikisinin aynı anda sisteme etki etmesi durumlarını içeren 3 farklı durum için yorulma analizleri gerçekleştirilmiştir. Her analizde bojinin iki farklı durum altında 1 milyon adet çevrim sayısına ulaşıp ulaşamadığına bakılmıştır. Yorulma analizlerinde her düğüm noktasına karşılık gelen ortalama gerilme ve gerilme genliği çıkartılmış ve bu sonuçlar Haigh Diyagramı'nda değerlendirilmiştir. Buna ek olarak, yorulma analizi Ansys Workbench programında Goodman Diyagramı kullanılarak da çözdürülmüştür. Böylece, literatürde kullanılan iki farklı yöntemle Y32 boji şasi tasarımının normal servis yüklemesi durumlarında EN 13749 standardının gereklilikleri yorulma bakımından araştırılmış ve bulgularda elde edilen değerler yorumlanmıştır.
ÖzBojiler, demiryollarında kullanılan araçları taşımaya yarayan mekanik sistemlerdir. Tekerlek setleri, aks kutusu, fren donanımı, bolster, yatay damper, birincil ve ikincil süspansiyonlar boji şasisi üzerinde yer alır. Düz hatve kurplarda aracın dengeli şekilde ilerlemesini sağlamak, araç hızla ilerlerken raydaki düzensizliklerden kaynaklanan titreşimleri absorbe etmek ve raylardaki aşınmayı minimize etmek bojinin görevleri arasındadır. Raylı taşıtlarda kullanılan en kritik elemanlardan birisi olan boji şasisinin son derece güvenli tasarlanması ve imal edilmesi önemli bir gerekliliktir. Bunun için raylı sistemlerde güvenlik açısından katı kuralları içeren standartlar kullanılmaktadır. TS EN 13749 standardı Türkiye tarafından kabul edilen ve uygulanan bir standarttır. Bu standart boji şasilerinin yapısal gerekliliklerini belirler. İki bölümden oluşan bu çalışmanın birinci bölümünde; Y32 boji şasisinin aşırı yük durumlarındaki statik analizleri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak (SEY) gerçekleştirilmiş ve TS EN 13749 standardınca uygunluğu değerlendirilmiştir. Analizleri gerçekleştirmek için öncelikle Y32 Bojisinin üç boyutlu (3B) katı modeli oluşturulmuştur. 3B katı modelleme işlemi Solidworks yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapısal analizler için ise sonlu elemanlar yöntemi tabanlı Ansys Workbench yazılımı kullanılmıştır. Oluşturulan 3B katı model sonlu elemanlara hazırlık aşaması ve çözüm ağı oluşturulması amacıyla Ansys Workbench yazılımına aktarılarak, gerekli görülen geometrik düzenlemeler ve çözüm ağına ayırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Modelleme işleminde herhangi bir basitleştirmeye gidilmemiş olup, gerçekçi bir model kurulmuştur. Modelde uygun şekilde çözüm ağı oluşturulmuş, TS EN 13749 standardı dikkate alınarak sınır şartları ve kuvvetler uygulanmıştır. Yapısal analizlerde kullanılan malzemelerin mekanik özellikleri tanımlanmış ve parçalar arası bağlantılar Ansys Workbench yazılımı içerisinde kurulmuştur. Yapısal analizler neticesinde elde edilen sonuçlar TS EN 13749 standardında izin verilen malzeme limit değerleri dikkate alınarak değerlendirilmiş uygun olmayan koşullar için çözüm önerileri sunulmuştur. Çalışmanın ikinci bölümünde ise, normal servis yüklemesi koşulu altında Y32 bojisinin yorulma analizleri gerçekleştirilmiş olup, her düğüm noktasına karşılık gelen ortalama gerilme ve gerilme genliği değerleri hesaplanmış ve yorulma sonuçları Haigh ve Goodman Diyagramları'nda ayrı ayrı değerlendirilmiştir.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.